04 Dinamica Sistema Solar (1)

ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAREnos Picazzio (IAGUSP 2006)

DIN MICA DO SISTEMA SOLAR

N O H` PERMISS O DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.

ASTRONOMIA DO SISTEMA SOLAREnos Picazzio (IAGUSP 2006)

DIN MICA DO DIN MICA DO SISTEMA SOLARSISTEMA SOLAR

N O H` PERMISS O DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTN O H` PERMISS O DE USO PARCIAL OU TOTAL DESTE MATERIAL PARA OUTRAS FINALIDADES.RAS FINALIDADES.

Enos Picazzio IAGUSP (2006)

At o final do sculo XVII eram conhecidos: Mercr io, Vnus, Terra, Mar te, Jpiter e Saturno.

Urano foi descober to em 1781, Netuno em 1846 (baseados em previs es te r icas de Adams (1845) e Leverr ier (1846) e Pluto em 1930 (tambm por previs es te r icas).

Unio Astron mica Internacional (IAU)(Proposta a ser votada)

Planeta:Planeta: corpo celeste que (a) tenha massa suficiente para que sua autogravita o supere a r igidez de seu mater ial e estabelea o regime de equilbr io hidrosttico - responsvel pela forma aproximadamente esfr ica -, e (b) que orbite uma estrela, sem ser estrela ou satlite.

Pela nova classificao, haveria 12 planetas: Mercrio, Vnus, Terra, Marte, Ceres, Jpiter, Saturno, Urano, Netuno, Pluto-Caronte e Xena(2003UB313). Porm, h uma lista de quase uma dezena de candidatos a planetas.


O que sO que s o planeta, planeta duplo e sato planeta, planeta duplo e satli te?li te?

Um corpo com massa superior a 5Um corpo com massa superior a 5 101020 20 kg (1.400 vezes menor kg (1.400 vezes menor que a da Lua) e di metro mnimo de 800 km (4 vezes menor que que a da Lua) e di metro mnimo de 800 km (4 vezes menor que o da Lua) satisfaz essa condi o.o da Lua) satisfaz essa condi o.



Planeta duplo:Planeta duplo: quando o bar icentro (centro de massa) do sistema est fora do corpo maior .


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/TheKuiperBelt_Orbits_PlutoQuadSystem.svg

O baricentro da dupla Pluto e Caronte est cerca de 1.200 km acima da superfcie de Pluto.

Pluto

Caronte

S/2005P2 S/2005P1

Di metros aproximados em km:Pluto: 2.400, Caronte:1.200, P1: 60 a 165, P2: 40 a 140




Satlite:Satlite: corpo celeste girando em torno de um bar icentro localizado no inter ior do planeta que rbita.

Esta condi o vale independentemente de o corpo satisfazer a condi o de planeta (massa e di metro mnimos).

No caso da dupla Terra e Lua, o baricentro do sistema est cerca de 1.400 km abaixo da superfcie terrestre, apesar de a Lua satisfazer a condi o de planeta.

Os baricentros dos satlites Ganimedes (Jpiter) e Tit (Saturno), que so maiores que Mercrio, esto fora dos seus planetas.

Excentr icidade da rbita (e) - rela o entre a semi -dist ncia focal e o semi-eixo maior.Instante (poca) de passagem pelo perilio (t0) - a poca de uma determinada passagem pelo perilio.Perodo sideral (P) - o tempo necessrio para o objeto orbitar uma vez em torno do Sol.Longitude do per ilio (vv ) - def inido como a soma algbrica entre a longitude do nodo ascendente (W) e o argumento do perilio (w):Movimento mdio (n) - a velocidade angular mdia do corpo em torno do Sol:


Inclina o (i) - o ngulo formado entre a rbita do planeta e o plano da eclptica. Se i > 90, o corpo orbita o Sol em sentido contrrio ao movimento da Terra (movimento retr grado).Longitude do nodo ascendente (WW) - o ngulo entre o ponto Vernal (g) e o nodo ascendente do corpo. (0 W 360)Argumento do perilio (ww) - o ngulo, medido sobre o plano orbital do corpo, entre o perilio P e o nodo ascendente, contado no sentido do movimento do corpo.(0 w 360)Semi-eixo maior da rbita (a) - dist ncia mdia do astro ao Sol.

wWv +=

P2

np

=

ParPar metros orbitaismetros orbitais


Leis de KeplerLeis de Kepler

Obtidas empiricamente no sculo XV II , atravs da redu o das observa es de Tycho Brahe.

Resultados obtidos s foram ajustados a rbitas elpticas.

Lei de GravitaLei de Gravita o Universalo Universal

foradaDireomovimentodoDireo

Gali leu Gali lei:Gali leu Gali lei: estudando as leis do movimento procurava a resposta pergunta bsica: Por que os planetas esto em movimento?

Pr incPr incpio da Inpio da Inrcia:rcia: Se um corpo no for perturbado, permanecerem MRU.

Newton:Newton: Interpretou esse Princpio da seguinte maneira:A nica maneira de modificar o movimento de um corpo util izar o conceito de for a. Como?

Ento: deve existir uma for a lateral , aplicada ao planeta, para mant-lo em rbita fechada.

Lei de GravitaLei de Gravita o Universalo Universal

ProblemaProblema de 3de 3 corposcorpos

Neste caso existem 5 solu es estacionrias 5 pontos Lagrangianos.

Solu es estveis: L4 e L5.

Havendo perturba o, o corpo pode voltar posi o de equilbrio dependendo da rela o entre as massas envolvidas.

Exemplo tpico: aster ides Troianos de Jpiter.


Planetas: ClassificaPlanetas: Classifica o e Configurao e Configura oo

CeresCeres

--CaronteCaronteXena Xena Pltons Pltons

clssicosanoduplo


CeresCeres

--CaronteCaronteXena Xena Pltons Pltons

clssicosanoduplo


( P ERUDSUHVHQWHVQDOLWHUDWXUDRVWHUP RVLQIHULRUHVLQWHULRUHVWHUUHVWUHV

VXSHULRUHVH[ WHULRUHVMRYLDQRVDQmRJLJDQWHVVyOLGRVJDVRVRVJHODGRVQmR

VmRWHUP RVRILFLDOL] DGRVSHOD8QLmR$VWURQ{ P LFD,QWHUQDFLRQDO


Planetas internosPlanetas internos::I1 - conjun o inferiorI2 - mxima elonga o ocidental (O)I3 - conjun o superiorI4 - mxima elonga o oriental (L)

Planetas exter iores:Planetas exter iores:E1 - oposi oE2 - quadratura ocidental (O)E3 conjun oE4 - quadratura oriental (L)


ConfiguraConfigura es planetes planetr iasr ias


S SolT TerraI planeta internoE planeta externo

Planeta SuperiorPlaneta Superior


D

d

A dura o do ano ; T perodo sideral (orbital) ; S perodo sind ico (aparente)

S

T360 :planeta o Para

S 360

A 360 :Terra a Para

360 percorreu Terra

percorreu planeta

oposies 2 entre sindico perodoS

fi

fi

fi+

fi

+

-=

a

a

a

a)T(t)T(tS 13

360A

S360-=a

aS360

T = S1

A1

T1

-=



D

d



t

T360 :planeta o Para

t

A 360 :Terra a Para

:prxima mais quadratura e oposio uma entre Intervalo

Seja

fi

fi

fi

fi

-=

b

a

)T(t)T(tt 12

At360

=a

Tt360

=b bagg

- onde

:(B) figura Da

==cos

Dd


D

d


Planeta Infer iorPlaneta Infer ior

bsendD

DSPSPSP

dSTSTST

321

321

=

===

===

:planeta do icaheliocntr Distncia

Perodo sin dico: tempo decorrido entre duas posi es idnticas sucessivas

mxima elongao de instantes t )()( -= 13 TtTtS


A dura o do anoT perodo sideral (orbital)S perodo sin dico (aparente)

Planeta Infer iorPlaneta Infer ior

S1

A1

T1

AS360360S360

360S360

T

+=

fi

+=

+=+fi\

+fi

=

fi

fi\

:logo

360T

)/(ou 360S

360 de se-deslocouou ,PP de foi Planeta 2.

A360S

ou

S

d) 365,256(AA 360

" " ngulo um de se-deslocou Terra 1.

:S tempode intervalo No

31

aa

a

a

a

a



MercMercr io: perr io: perodoodo

Perodo orbital em torno do Sol:~ 116 d (M1 M2 M3); portanto o intervalo entre elonga es mximas ~ 58 d

* d 88360

d 116474 :ento

47457 x 2360 descreve d 116 em

M(M mx. elong. de posio mesma d 116 :Mercrio

TS(T 57 d 58

360 d 365 :Terra

31

21

fi

fi

=+\

fi

fi

fi

),

)

d88T881

01136360116

1256365

1S1

A1

T1

===+=+= .,

*



111

332211

332211

21

ST 0.39sen23 STSM

90TMSTMSTMS :circular rbita da

23MTSMTSMTS :observao da

... ST ST :Terra da icaheliocntr distncia a

:circular para rbita a oAproximand

@=\

===

@==

,,

MercMercr io: distr io: dist ncia relativancia relativa



4 XHWDOID] HUDVSDVVDJHQVGDVHTXDo} HVQDP mR"

6HUi P DLVGLYHUWLGRTXHLUDXP DEDODGD

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